17 de octubre de 2024
En este artículo veremos los siguientes temas:
2. Formas de obtener gas nitrógeno u oxígeno
4. Coste del oxígeno y nitrógeno autogenerado
Pureza Vs Coste
Antes de examinar el impacto que la pureza de un gas, como el nitrógeno (N2) o el oxígeno (O2), tiene en su coste, es importante aclarar primero un error común, el pensar que la pureza y la calidad del gas son lo mismo. No lo son. La pureza de un gas sólo se refiere a su concentración; por ejemplo, el nitrógeno con una pureza del 95% contiene un 5% de oxígeno residual y la calidad del gas se refiere a la presencia adicional de contaminantes.
Puede obtener más información sobre las diferencias entre calidad y pureza en este artículo: Uso del N2 y O2: Diferencias entre calidad y pureza
Hay dos formas principales de obtener un gas industrial como el nitrógeno y el oxígeno:
1) Las empresas pueden comprarlo.
2) Las empresas pueden fabricarlo in situ utilizando un compresor y un generador de gas.
El gas comprado tiene siempre una pureza muy elevada, sin embargo, si el gas es autogenerado su pureza puede elegirse libremente.
Para las empresas que compran su nitrógeno u oxígeno, el coste del gas viene determinado por tres factores principales:
1) Los costes de inversión: Las botellas de gas deben tener un espacio seguro para su almacenamiento e instalación, y deben cumplir la normativa local de seguridad contra incendios y el almacenamiento de líquidos a granel, por su parte, necesita una base de hormigón.
2) Precio por unidad de gas: Por supuesto, los usuarios deben pagar por el gas que compran.
3) Costes de explotación: El alquiler de racks de botellas o de los tanques a granel, los gastos de entrega y los impuestos medioambientales.
Costes del gas nitrógeno / oxígeno
Obsérvese que la pureza del gas no se menciona en la lista anterior. Esto se debe a que la producción criogénica de nitrógeno y oxígeno no deja ningún margen de flexibilidad en cuanto a la pureza.
El gas comprado es siempre de muy alta pureza, lo requiera o no una aplicación.
Esto significa que una gran parte de los usuarios obtiene (y gasta en exceso) un nivel de pureza para el que su aplicación no tiene utilidad, sin tener la opción de reducir el coste del gas adaptando la pureza a sus necesidades.
La mayoría de los generadores de gas in situ utilizan la tecnología PSA o la tecnología de membranas.
Aunque no parezca un gran paso entre, por ejemplo, el 99,9% y el 99,999% de pureza, la diferencia es bastante grande en cuanto a costes.
Desglosemos esa ecuación...
Dos factores componen el coste de los generadores in situ:
Al adaptar la pureza del gas a las especificaciones de una aplicación, las empresas que generan su propio gas in situ pueden mejorar sus resultados de dos maneras:
Veamos cómo afecta la pureza al coste de generar el propio gas.
Por ejemplo, en una aplicación en la que la necesidad de caudal de nitrógeno sea de 50 Nm³/h vamos a calcular el coste si generamos el nitrógeno al 99,9% frente al 99,999%
Utilizando valores genéricos, esto es lo que costarían ambas instalaciones durante un periodo de 7 años:
Esto supone una diferencia en los costes de generación de gas de casi el 40%.
Por ejemplo, en un sector como es el alimentario, en el que la normativa europea nos exige para el nitrógeno un contenido máximo de oxígeno del 1%, no tiene sentido generar a la máxima pureza.
Cuanto mayor sea su pureza, más costará su producción. Una mayor pureza requiere más aire comprimido, más energía y, a menudo, un compresor y un generador de gas más grandes.
En resumen, generar el gas a la pureza necesaria para cada aplicación y no a la máxima pureza va a permitir reducir el tamaño de los equipos, reduciendo a su vez los costes de mantenimiento y el gasto en energía.
Debemos tener en cuenta que la gran mayoría de las aplicaciones industriales de nitrógeno y oxígeno no requieren un gas con una pureza extrema (es decir, el tipo de pureza que ofrece el gas comprado), lo que hace que éste sea un ámbito en el que las empresas pueden conseguir un ahorro sustancial, porque adaptar la pureza del gas a sus necesidades es siempre la solución óptima y más eficiente
¡Merece la pena ajustar la pureza!
15 junio, 2022
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